一種用于改善爐管機(jī)臺(tái)teos薄膜穩(wěn)定性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，對(duì)微電子技術(shù)的要求也越來(lái)越高，微電子存儲(chǔ)器面積的不斷縮小，也對(duì)半導(dǎo)體制造工藝的越精密和精確程度也越來(lái)越高。
[0003]薄膜工藝在整個(gè)半導(dǎo)體制造工藝的過(guò)程中至關(guān)重要，其中隔離墻薄膜在薄膜工藝制程中是不可或缺的，對(duì)后續(xù)注入的相關(guān)工藝的源漏注入超淺結(jié)影響很大，由此改善其質(zhì)量的方法和手段也就變得尤為的重要。
[0004]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，爐管機(jī)臺(tái)TEOS (正硅酸乙酯)薄膜穩(wěn)定性在很多情況下并不能令人滿意。
[0005]具體地，對(duì)于爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜，隔離墻TEOS層在器件中的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在TEOS薄膜沉積前，結(jié)構(gòu)表面的材料是Si，暴露在含氧的環(huán)境中容易生成自然氧化層(或者稱為原生氧化層)。因?yàn)楦綦x墻TEOS也是氧化物成分，所以在后續(xù)的厚度量測(cè)中無(wú)法檢測(cè)的到；由于隔離墻TEOS薄膜與自然氧化層的差異，直接影響后續(xù)的注入劑量和深淺度，造成最終整個(gè)器件在出貨前的電學(xué)特性可接受性測(cè)試時(shí)測(cè)得的源端電阻的阻值會(huì)偏移，甚至?xí)?dǎo)致晶片的良率下降，造成晶片報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]為了避免自然氧化層帶來(lái)的影響，需要一種有效的手段來(lái)檢測(cè)這種情況，從而采取后續(xù)的相應(yīng)措施去避免這種情況的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，包括:
[0009]第一步驟:準(zhǔn)備未經(jīng)處理的晶圓，并且在測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度之后將所述晶圓放置到爐管機(jī)臺(tái)的裝載區(qū)；
[0010]第二步驟:將所述晶圓從所述裝載區(qū)轉(zhuǎn)移到所述爐管機(jī)臺(tái)的處理腔；
[0011]第三步驟:按照預(yù)定處理方案在所述處理腔對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理；
[0012]第四步驟:在對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理之后測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度；
[0013]第五步驟:計(jì)算第四步驟測(cè)量的自然氧化層厚度與第一步驟測(cè)量的自然氧化層厚度的厚度差值。
[0014]優(yōu)選地，所述預(yù)定處理方案不會(huì)使得所述晶圓的自然氧化層厚度增長(zhǎng)。
[0015]優(yōu)選地，所述用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法還包括:
[0016]第六步驟:根據(jù)所述厚度差值來(lái)判斷是否有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。
[0017]優(yōu)選地，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值時(shí)判定有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。
[0018]優(yōu)選地，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值時(shí)判定處理腔的壓力小于裝載區(qū)的壓力。
[0019]優(yōu)選地，在所述厚度差值小于預(yù)定閾值時(shí)判定沒(méi)有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。
[0020]優(yōu)選地，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值時(shí)判定處理腔的壓力不小于裝載區(qū)的壓力。
[0021]優(yōu)選地，所述爐管機(jī)臺(tái)用于形成TEOS薄膜的爐管機(jī)臺(tái)。
[0022]優(yōu)選地，所述預(yù)定閾值為1.5A。
【附圖說(shuō)明】
[0023]結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0024]圖1示意性地示出了隔離墻TEOS層在器件中的結(jié)構(gòu)。
[0025]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法的流程圖。
[0026]需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]機(jī)臺(tái)在薄膜工藝過(guò)程中會(huì)將晶圓從裝載區(qū)轉(zhuǎn)移到處理腔，如果裝載區(qū)的壓力大于處理腔的壓力就會(huì)形成壓差導(dǎo)致裝載區(qū)的少量氧氣倒灌到處理腔，所以漏到處理腔的氧氣在沉積工藝前遇到高溫就會(huì)形成自然氧化層。
[0029]形成的這個(gè)壓力差很小，很難監(jiān)控的到。為了監(jiān)控這種情況的發(fā)生，本發(fā)明提出編程設(shè)計(jì)一個(gè)處理方案實(shí)驗(yàn)去測(cè)試。具體地，從晶圓轉(zhuǎn)移開(kāi)始，經(jīng)過(guò)裝載區(qū)然后到處理腔直到閥門(mén)關(guān)閉，模擬處理中裝載的過(guò)程。對(duì)一個(gè)或多片晶圓(例如，三片裸晶圓)量測(cè)自然氧化層的厚度前值，然后使得多片晶圓進(jìn)機(jī)臺(tái)運(yùn)行。機(jī)臺(tái)按照編程的模擬處理方案運(yùn)行。在處理結(jié)束后量測(cè)自然氧化層的厚度后值，如果厚度后值與厚度前值之差大于預(yù)定厚度值(例如1.5A)，就說(shuō)明機(jī)臺(tái)存在倒灌的問(wèn)題，就會(huì)影響薄膜的質(zhì)量。
[0030]對(duì)于自然氧化層對(duì)出貨前的電學(xué)特性可接受性測(cè)試時(shí)的源端電阻值的影響，在自然氧化層的問(wèn)題改善后，電學(xué)特性可接受性測(cè)試時(shí)的源端電阻值就變得穩(wěn)定。
[0031 ] 下面將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0032]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法的流程圖。
[0033]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法包括:
[0034]第一步驟S1:準(zhǔn)備未經(jīng)處理的晶圓，并且在測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度之后將所述晶圓放置到爐管機(jī)臺(tái)的裝載區(qū)；具體地，例如，所述爐管機(jī)臺(tái)用于形成TEOS薄膜的爐管機(jī)臺(tái)；
[0035]第二步驟S2:將所述晶圓從所述裝載區(qū)轉(zhuǎn)移到所述爐管機(jī)臺(tái)的處理腔；
[0036]第三步驟S3:按照預(yù)定處理方案在所述處理腔對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理；其中，所述預(yù)定處理方案不會(huì)使得所述晶圓的自然氧化層厚度增長(zhǎng)。換言之，所述晶圓的自然氧化層厚度增長(zhǎng)不會(huì)由于遵循所述預(yù)定處理方案的沉積處理而增長(zhǎng)。
[0037]第四步驟S4:在對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理之后測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度。
[0038]第五步驟S5:計(jì)算第四步驟S4測(cè)量的自然氧化層厚度與第一步驟SI測(cè)量的自然氧化層厚度的厚度差值；
[0039]第六步驟S6:根據(jù)所述厚度差值來(lái)判斷是否有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。
[0040]具體地，例如，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值(例如1.5A)時(shí)判定有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔，同時(shí)可以判定處理腔的壓力小于裝載區(qū)的壓力。反之，在所述厚度差值小于預(yù)定閾值時(shí)判定沒(méi)有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔，同時(shí)可以判定處理腔的壓力不小于裝載區(qū)的壓力。
[0041]—般未經(jīng)處理的晶圓的正常的重復(fù)性量測(cè)的自然氧化層厚度值是小于IA的(甚至更小)，編程的預(yù)定處理方案理論上是不會(huì)使得自然氧化層厚度增長(zhǎng)的，如果說(shuō)這個(gè)厚度增長(zhǎng)值大于預(yù)定值(例如1.5A)則說(shuō)明它是實(shí)質(zhì)性地存在厚度增加的，這樣就可以判定裝載區(qū)這個(gè)區(qū)域是有氧氣存在的，也就說(shuō)明處理腔的壓力小于裝載區(qū)的壓力，形成壓差，導(dǎo)致氧氣倒灌到處理腔遇到高溫形成自然氧化層薄膜。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法可以應(yīng)用于新機(jī)臺(tái)的釋放、機(jī)臺(tái)的問(wèn)題追蹤以及機(jī)臺(tái)保養(yǎng)之后對(duì)原生氧化層的檢測(cè)；尤其是原生氧化層對(duì)其他薄膜影響較大的機(jī)臺(tái)的檢測(cè)，根據(jù)本發(fā)明的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法就顯得更加尤為有利。
[0043]此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0044]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于包括: 第一步驟:準(zhǔn)備未經(jīng)處理的晶圓，并且在測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度之后將所述晶圓放置到爐管機(jī)臺(tái)的裝載區(qū)； 第二步驟:將所述晶圓從所述裝載區(qū)轉(zhuǎn)移到所述爐管機(jī)臺(tái)的處理腔； 第三步驟:按照預(yù)定處理方案在所述處理腔對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理； 第四步驟:在對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理之后測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度； 第五步驟:計(jì)算第四步驟測(cè)量的自然氧化層厚度與第一步驟測(cè)量的自然氧化層厚度的厚度差值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述預(yù)定處理方案不會(huì)使得所述晶圓的自然氧化層厚度增長(zhǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于還包括: 第六步驟:根據(jù)所述厚度差值來(lái)判斷是否有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值時(shí)判定有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值時(shí)判定處理腔的壓力小于裝載區(qū)的壓力。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，在所述厚度差值小于預(yù)定閾值時(shí)判定沒(méi)有裝載區(qū)的氧氣倒灌到處理腔。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，在所述厚度差值不小于預(yù)定閾值時(shí)判定處理腔的壓力不小于裝載區(qū)的壓力。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述爐管機(jī)臺(tái)用于形成TEOS薄膜的爐管機(jī)臺(tái)。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述預(yù)定閾值為1.5A。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于改善爐管機(jī)臺(tái)TEOS薄膜穩(wěn)定性的方法，包括：第一步驟：準(zhǔn)備未經(jīng)處理的晶圓，并且在測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度之后將所述晶圓放置到爐管機(jī)臺(tái)的裝載區(qū)；第二步驟：將所述晶圓從所述裝載區(qū)轉(zhuǎn)移到所述爐管機(jī)臺(tái)的處理腔；第三步驟：按照預(yù)定處理方案在所述處理腔對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理；第四步驟：在對(duì)所述晶圓進(jìn)行沉積處理之后測(cè)量晶圓的自然氧化層厚度；第五步驟：計(jì)算第四步驟測(cè)量的自然氧化層厚度與第一步驟測(cè)量的自然氧化層厚度的厚度差值。
【IPC分類】H01L21/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105206549
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510690555
【發(fā)明人】張永祥, 陳廣倫, 張凌越, 姜波
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日